工場で部品を動かすAIロボット

エッジコンピューティングとは何か

エッジコンピューティングの定義

エッジコンピューティングとは、IoT(モノのインターネット)デバイスやローカル・エッジ・サーバーなどのデータソースの近くでアプリケーションを実行する分散型コンピューティングの仕組みです。データの発生源に近い場所で処理を行うことで、迅速なインサイトの取得、応答時間の短縮、地域幅の活用といった、強力なビジネス上のメリットをもたらします。

このようにデータの発生源に近いことは、インサイトの迅速化、応答時間の改善、帯域幅の可用性の向上など、ビジネスに大きなメリットをもたらします。

スマートフォンから自動運転車まで、IoT(モノのインターネット)デバイスの爆発的な成長とコンピューティング能力の向上により、膨大な量のデータが生じています。こうしたデータ量は、リアルタイムのデータ分析や人工知能(AI)ワークロードを強化するコネクテッド・デバイスやシステムの普及とともに増え続けています。

すべてのデバイスが生成したデータを集中データセンターやクラウドに送信すると、帯域幅やレイテンシーの問題が発生します。エッジコンピューティングは、起点でデータを処理および分析することでこの問題を解決し、5Gネットワークでのモバイル・エッジコンピューティングなどにより、より高速で包括的なデータ分析を可能にします。この動きは、より大きな洞察、より迅速な対応、より良い顧客体験の機会を生み出す。

今日、エッジコンピューティングはハイブリッドクラウド・ストラテジーにおいて重要な役割を果たしています。企業がハイブリッドクラウド環境を分散型ハイブリッドインフラストラクチャーへと進化させるにつれ、エッジコンピューティングは複雑なワークロードをローカルで実行するために不可欠なものとなっています。

さらに、接続されたエッジ・デバイス上で機械学習(ML)タスクを直接実行するためのエッジコンピューティングとAIコンピューティングの統合が、大きな成長を促しています。Fortune Business Insightsの調査によると、エッジAI市場は2025年に358億1,000万米ドルと評価されており、2034年までに3,858.9億米ドルに達すると予測しており、年平均成長率(CAGR)は29.9%と予測されています。1

The DX Leaders

AI活用のグローバル・トレンドや日本の市場動向を踏まえたDX、生成AIの最新情報を毎月お届けします。登録の際はIBMプライバシー・ステートメントをご覧ください。

ご登録いただきありがとうございます。

ニュースレターは日本語で配信されます。すべてのニュースレターに登録解除リンクがあります。サブスクリプションの管理や解除はこちらから。詳しくはIBMプライバシー・ステートメントをご覧ください。

エッジコンピューティングの仕組み

クラウド・コンピューティングが、インターネットを介したコンピュート、ストレージ、ネットワークといったコンピューティング・リソースへのリモートアクセスに依存しているのとは対照的に、エッジコンピューティングは、デバイスが集まるローカルな場所でデータを処理します。明確に異なる点はありますが、エッジコンピューティングはクラウド・モデルの機能をエッジ・ロケーションにまで拡張します。どちらも、仮想化、コンテナ、マイクロサービスなど、エッジ・デプロイメントで重要な役割を果たす基盤テクノロジーを共有しています。

エッジコンピューティング・モデルは、いくつかの基本的なコンポーネントに依存しています。

  • エッジ・デバイス
  • エッジ・ゲートウェイ
  • ネットワーク・インフラストラクチャー
  • ソフトウェアとアナリティクス
  • エッジ・サーバー、クラスター、仮想サーバー
  • クラウドまたは集中型データセンター

エッジ・デバイス

エッジ・デバイスは、ソースでデータを収集、処理し、それに基づいて動作するハードウェアです。この広範なカテゴリーには、ネットワーク境界に配置されたコンピューティングハードウェアや、IoTエッジデバイスが含まれます。IoTエッジ・デバイスとは、ネットワークに接続され、1つ以上のセンサーを通じてデータを生成する物理的なコンポーネントです。IoT(モノのインターネット)エッジ・デバイスは、産業用エッジ・アプリケーション(スマート・シティ、産業用ロボットなど)から消費者向けデバイス(スマートフォン、ホーム・セキュリティー・コントロールなど)まで多岐にわたります。

Statista社の調査では、世界のIoT(モノのインターネット)デバイスの数が2025年の19.8億台から2034年までに2倍以上の40.6億台に達すると予測されています。2

エッジ・ゲートウェイ

コンピュータ・ゲートウェイとは、ルーター、サーバー、ソフトウェア定義広域ネットワーク(SD-WAN)デバイスなどのコンピューティング・ノードのことで、エッジ・デバイスとクラウドまたは中央データセンターとの間の安全な仲介役として機能します。

このコンポーネントは、2つの環境間のデータ・トラフィックと通信を管理します。

ネットワーク・インフラストラクチャー

この接続レイヤーは、コントローラー、イーサネットアダプタ、ゲートウェイ、その他の参考情報などのコンポーネントを、エッジネットワークを通じて、エッジからクラウド、オンプレミスへとリンクします。このリンクにより、分散した拠点と中央システム間でデータを流れることができます。

しばしば5Gと組み合わされるエッジ・ネットワーク・インフラストラクチャーは、広帯域幅と低遅延をサポートします。

ソフトウェアと分析

エッジコンピューティング・インフラストラクチャーには、エッジ環境全体でワークロードを処理、分析、Orchestrate® するソフトウェア・プラットフォーム、分析ツール、管理システムが含まれます。

主要なクラウド・コンピューティング・サービス・プロバイダー(例えば、IBM、Red Hat、マイクロソフト、グーグル)は、ハイブリッドクラウド環境を統合し、AIワークロードをサポートするように設計されたエッジコンピューティング・ソリューションを提供しています。

エッジサーバー、エッジ・クラスター、仮想サーバー

エッジサーバー、エッジ・クラスター仮想サーバー(通常はVMware)などのコンピューティング・リソースは、低遅延応答を必要とするワークロードのローカル処理およびストレージ需要を処理します。

クラウドまたは中央集権型データセンター

大規模なワークロード、ストレージ、より高度な分析が存在するこの中央環境は、より広範な分散型ハイブリッド・インフラストラクチャーの一部として、エッジ・ロケーションと連携します。

このインフラストラクチャーには、組織のインフラストラクチャー戦略に応じて、プライベートクラウドパブリッククラウドの両方の設定が含まれます。

アプリケーション開発

さあ、クラウドでエンタープライズ・アプリケーション開発を始めましょう

この動画では、Peter Haumer博士が、IBM Z Open Editor、IBM Wazi、Zoweなどのさまざまなコンポーネントとプラクティスを実演しながら、ハイブリッドクラウドでの最新エンタープライズ・アプリケーション開発について説明します。

エッジコンピューティングのメリット

エッジコンピューティングにより、組織は自社のデータに迅速にアクセスし、データが中央のデータセンターに到達する前に行動できるようになります。主なメリットのいくつかを以下に挙げます。

  • パフォーマンスの向上:エッジコンピューティングは、レイテンシーを減らし、速度を向上させることで、ダウンタイムを短縮し、性能と信頼性を向上させます。
  • 最適化された意思決定:ネットワークのエッジで行われるデータ分析は、洞察へのアクセスを高速化します。今日、組織はAI/ML分析と複雑なアルゴリズムを適用して、リアルタイムの意思決定を強化し、パーソナライズされた小売などの顧客体験を最適化できます。
  • セキュリティーとコンプライアンスの強化:データがローカルに保管されている場合、組織はその保護方法をより細かく制御できます。このローカリゼーションにより、セキュリティー・リスクへの露出が軽減され、個別のリージョン全体でコンプライアンス要件やデータ主権義務を満たしやすくなります。
  • 拡張性の強化:ソフトウェアベースのソリューションは、エッジでのネットワーク・オートメーションをサポートし、組織はフラッシュセールのようなトラフィックの多いイベントを含め、必要に応じてデプロイメントを管理し、拡張することを可能にします。
  • 運用効率の向上:エッジ・デバイスがローカルでデータ処理を処理すると、組織はクラウドなどの中央の場所に送信されるデータ量を減らし、既存の参考情報をさらに活用できます。
  • コスト削減:オンサイトでデータを処理し、必要なものだけをオンプレミスまたはクラウドの中央サーバーに送信することで、ネットワーク帯域幅の使用量と全体的なインフラストラクチャーコストを削減できます。

エッジコンピューティングの課題

エッジコンピューティングには明らかなメリットがありますが、複雑さが伴います。大規模な組織では、何千台ものエッジ・デバイス(例えば、フロアの予知保全用センサー)が存在する可能性があり、デプロイメント、プロビジョニング、モニタリングの難易度が高まります。

エッジ・デバイスのコンピューティング・参考情報とストレージ・参考情報も限られているため、処理するワークロードが制限される可能性があります。さらに、分散した拠点間での信頼性の高い接続は、特にネットワーク・アクセスが信頼できない遠隔地で活動する組織にとっては問題を引き起こす可能性があります。

組織は、プロビジョニングを自動化し、セキュリティーを監視し、環境全体のワークロードを管理するエッジサービスプロバイダのソフトウェアと管理プラットフォームを使用して、これらの課題に対処することができます。エッジコンピューティングと5Gを組み合わせることで、従来のインターネット接続が信頼できない場合や利用できない場合でも、組織はシステムを稼働し続けることができます。

エッジAIとは。

エッジ・インフラストラクチャーが成熟するにつれて、組織はますます機械学習と組み合わせて、接続されたエッジ・デバイス上でデータを直接処理し、操作するようになっています。

エッジAIとして知られるこのアプローチは、中央集中型のクラウド・インフラストラクチャーストラクチャ―への依存を減らし、複雑な業種・業務(例えば、サプライチェーン管理や製造)におけるオペレーションの合理化を支援します。クラウド・ベースのアプローチとは異なり、エッジAIデバイスはオフラインでも機能するため、インターネットの継続的な接続に依存できないアプリケーションに適しています。

エッジコンピューティングのユースケース

エッジコンピューティングは、さまざまな業種・業務やアプリケーションをサポートしています。医療から金融サービスまで、組織は次のようなエッジコンピューティングのユースケースをデプロイしています。

  • ヘルスケア
  • 運輸
  • 通信
  • 金融サービス
  • エンターテイメント

ヘルスケア

医療分野では、エッジコンピューティングは患者の遠隔監視と医療画像処理をサポートします。患者データをローカルで処理することで、レイテンシーが短縮され、機密性の高いヘルス情報が保護され、HIPAAなどの規制に対応できます。

運輸

エッジコンピューティングは、大量のセンサー・データをローカルで処理することで、自律走行車(自動運転車)、交通管理システム、車両追跡をサポートします。車両とインフラストラクチャーは、中央データセンターへの往復を待たずに、変化する状況に対応できます。

通信

電気通信プロバイダーは、エッジコンピューティングを使用して、5Gネットワークのオートメーションとモバイル・エッジコンピューティングのデプロイメントをサポートしています。フォグ・コンピューティングは、エッジ・デバイスとクラウドの間に中間処理層を追加することで、この方法をさらに進化させ、個々のデバイスだけでは処理できない処理能力よりも多くの処理能力を必要とするワークロードを処理します。これらのアプローチを組み合わせることで、レイテンシーが短縮され、新しいサービスを大規模に提供できるようになります。

金融サービス

銀行や金融機関は、エッジコンピューティングを利用して、リアルタイムの不正アクセス検知、低遅延のトランザクション、異なる地域にまたがるデータ主権やコンプライアンス要件を満たすローカライズされたデータ処理をサポートしています。

エンターテイメント

コンテンツ・プロバイダーとストリーミング・プラットフォームは、エンドユーザーに中断のないエクスペリエンスを提供するために、エッジコンピューティングとエッジ・キャッシングを活用しています。これにより、コンテンツ配信に関連するバッファーが削減され、ストリーミングの品質が向上し、ライブ・ブロードキャストやオンライン・ゲームなどの需要の高いイベントがサポートされます。

関連ソリューション
IBM® Power® Virtual Server  

クラウド上でミッションクリティカルなワークロードを実行し、高いパフォーマンス、エンタープライズ・セキュリティー、ハイブリッドクラウドの柔軟性を実現します。

IBM Power Virtual Serverの詳細はこちら
エッジコンピューティング・ソリューション

IBMのエッジコンピューティング・ソリューションで、運用の自動化、エクスペリエンスの向上、安全対策の強化を実現できます。

エッジコンピューティング・ソリューションはこちら
エッジ・インフラストラクチャー・サービス

安全なエッジ環境を設計、デプロイ、管理し、ハイブリッドクラウドおよびAIストラテジーとシームレスに統合します。

エッジ・サービスの詳細はこちら
次のステップ

IBM Cloudアプリケーション開発コンサルティング・サービスは、クラウド戦略を合理化するための専門家のガイダンスと革新的なソリューションを提供します。IBMのクラウドおよび開発のエキスパートと提携して、アプリケーションをモダナイズ、拡張、高速化し、ビジネスに変革をもたらします。

  1. アプリケーション開発サービスの詳細はこちら
  2. IBM Cloudを無料で構築開始